CN103364157A - 汽轮机汽缸水压试验系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了了一种汽轮机汽缸水压试验系统及方法，包括堵板、泵水分压装置、测压装置和密封装置，所述泵水分压装置包括主水路和与之相连的若干组分支水路，主水路前端进水口通过泵与水源连接、后端是设置有溢流阀的排水口，分支水路的前端依次设置在主水路的长度方向上、末端连接各腔室进水口，主水路上设置有控制进水总压力的主开关及泄压组件、每一条分支水路上分别设置有控制向各腔室供水压力的分支开关及泄压组件。本发明实现了单压力输入、多压力输出的分压控制；结构合理，实现了对高压作业的多重保护，安全性能好；该系统操作简便，易于检查，工作人员在水压试验过程中控制汽缸各腔室水压变化时，活动范围集中，利于其他防护设施的构建。

Description

汽轮机汽缸水压试验系统及方法

技术领域

本发明涉及汽轮机汽缸测试试验领域，具体是一种汽轮机汽缸水压试验系统及方法。

背景技术

汽轮机汽缸为上、下半结构，其通过中分面螺栓完成联接把合。汽轮机汽缸工况环境恶劣，在运行过程中必须承受高温高压。为保证汽缸的安全运行、确保汽缸的承压能力、检测汽缸密封性能及加工质量等，在汽缸加工完毕以后须进行水压试验。

汽缸的水压试验涉及到汽缸多个腔室的升压、降压操作，且由于试验过程中压力值较大，试验的安全性要求很高。而目前对汽轮机的汽缸进行水压试验时，各腔室的水压是单独控制，需要连接复杂的管道和大量控制设备，调节困难，造成了大量的资源浪费。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种汽轮机汽缸水压试验系统及方法，使得汽轮机汽缸水压试验过程中各腔室的压力控制更为可靠安全。

本发明所采用的技术方案是：

汽轮机汽缸水压试验系统，包括堵板、泵水分压装置、测压装置和密封装置，堵板和密封装置将汽轮机汽缸隔离为若干个相互独立的腔室、腔室的数量对应汽缸的工作压力段，各腔室一一设置有进水口、排气口和测压装置；所述泵水分压装置包括主水路和与之相连的若干组分支水路，主水路前端进水口通过泵与水源连接、后端是设置有溢流阀的排水口，分支水路的前端依次设置在主水路的长度方向上、末端连接各腔室进水口，主水路上设置有控制进水总压力的主开关及泄压组件、每一条分支水路上分别设置有控制向各腔室供水压力的分支开关及泄压组件。

所述主开关包括四通接头、泄压阀和压力表，泄压组件是排水管道，四通接头的2个接口对应连接主水路、另外2个接头分别对应连接压力表和排水管道，排水管道上设置有泄压阀。

所述分支开关包括四通接头、进水阀和压力表，泄压组件包括排水管道和泄压阀，进水阀和四通接头依次设置在分支水路的前端，四通接头的2个接口对应连接分支水路、另外2个接口分别对应连接压力表和排水管道，排水管道上设置有泄压阀。

所述的汽轮机汽缸水压试验方法，具体步骤如下：

（1）按设计要求组装汽轮机汽缸水压试验系统，关闭主水路上的溢流阀，检查所有设备的安全性能，检查合格后开始下一步骤；

（2）根据参与汽缸水压试验的具体腔室、确定本次试验中需要使用的分支水路，并打开对应的分支开关、关闭不需要的分支开关；

（3）打开主开关、使得高压水进入泵水分压装置，泵水分压装置将高压水再通过对应的分支开关控制其压力和流量、分别送入不同的腔室；

（4）当腔室内的压力到达预定值时，关闭与之对应分支水路上的分支开关，实现该腔室的稳压；一旦主水路或分支水路上的水压值超过许用值时，其泄压组件工作、安全排水泄压；

（5）按试验要求依次控制各腔室的压力变化，试验过程中必须保证相邻两腔室间的压差不大于设计压差值，然后稳压、观测试验结果；

（6）试验完毕后，打开主水路上的溢流阀、并控制分支水路上的泄压组件，依次对各腔室进行降压直至泄压完成，降压过程中应保证相邻两腔室间的压差值不大于试验理论压差值；

（7）拆卸汽轮机汽缸水压试验系统。

本发明所产生的有益效果是：

本发明结构简单合理、操作便利、易于检查，在高压作业中对操作人员和设备进行了多重保护、安全可靠，实现了对水压试验中单压力输入多压力输出的分压控制、并对多腔室压力进行集中控制和操作。工作人员在水压试验过程中控制汽缸各腔室水压变化时，活动范围集中，利于其他安全防护设施的构建，利于大规模使用和推广。

附图说明

图1是本发明汽轮机汽缸水压试验的分压系统结构示意图；

图2是本发明汽轮机汽缸水压试验的工作流程图；

图3是本发明分压系统的结构示意图；

图4是本发明主开关的结构示意图；

图5是本发明分支关的结构示意图；

图6是本发明分流器的结构示意图；

图中标号表示：1-泵水分压装置、2-操作场地、3-水源、4-汽缸、5-堵板、6-主开关、7-分支水路、8-主水路、9-集水箱、10-溢流阀、11-排水管道、12-泄压阀、13-四通接头、14-压力表接口、15-压力表、16-进水阀、17-四通接头、18-压力表、19-分支水路末端接头、20-泄压阀、21-分支水路接口、22-主开关接口、23-主开关安全泄压接口、a-高压进水口、b-排水口、c-高压出水口。

具体实施方式

如图1～6所示，本发明是一种汽轮机汽缸水压试验系统，包括堵板5、泵水分压装置1、测压装置和密封装置。堵板5和密封装置（如密封圈或其他密封组件等）将汽轮机汽缸4隔离为若干个相互独立的腔室，如图1所示的A腔室、B腔室和C腔室等。腔室的数量对应汽缸4的工作压力段，各腔室一一设置有进水口、排气口和测压装置，测压装置如压力表等在汽轮机汽缸4的水压试验中观测压力的装置。

泵水分压装置1是本发明系统的关键部件之一，其完成了单泵机压力输入、多组压力输出的分压功能。泵水分压装置1包括主水路8和与之相连的若干组分支水路7，分支水路7的数量可以根据水压试验的需要设置，本具体实施方式中，分支水路7的数量设计为8组。主水路8前端高压进水口a通过泵（泵机）与水源3连接、后端是设置有溢流阀10的排水口b，进一步提高系统安全性。分支水路7的前端依次设置在主水路8的长度方向上、末端连接各腔室进水口。主水路8上设置有控制进水总压力的主开关6及泄压组件、每一条分支水路7上分别设置有控制向各腔室供水压力的分支开关及泄压组件。具体如下：

主开关6相当于泵水分压装置1的总闸门，负责控制整个水路系统的最大压力不超过允许最大压力值。主开关6包括四通接头13、泄压阀12和压力表15，泄压组件是排水管道11，四通接头13的2个接口对应连接主水路8、另外2个接头分别对应连接压力表15和排水管道11，排水管道11上设置有泄压阀12。泄压阀12用来控制进入所有腔室高压水的总水量，超出设定值后，高压水通过排水管道11末端的排水口b排出。本具体实施方式中，四通接头13设置在主水路8的主开关接口22处，四通接头13的接口对应压力表15处设置有一根压力表接口14、末端连接压力表15，排水管道11的前端设置在主水路8的主开关安全泄压接口23处。

分支水路7的末端与汽缸水压试验各腔室相连、直接负责控制腔室试验压力，为了提高系统的安全性，还专门在分支水路7中设计了相应的分支开关和泄压组件。分支开关包括四通接头17、进水阀16和压力表18，泄压组件包括排水管道和泄压阀20，进水阀16和四通接头17依次设置在分支水路7的前端，四通接头17的2个接口对应连接分支水路7、另外2个接口分别对应连接压力表18和排水管道，排水管道上设置有泄压阀20。本具体实施方式中，分支水路7的前端连接在主水路8的分支水路接口21处；分支水路7管线上、四通接头13的末端设置有分支水路末端接头19，与各腔室的进水口连接。可以根据实际情况设置若干组分支水路7，分支水路7的最大组数不得超过分支水路接口21数量。

另外，本发明所有的排水口b所对应的设备为集水箱9，即主水路8末端对应的排水口b、主开关6排水管道11末端的排水口b和分支水路7泄压组件的排水管道末端对应的排水口b所排出的水均由集水箱9收集。

本发明的汽轮机汽缸水压试验方法，具体步骤如下：

（1）按设计要求组装汽轮机汽缸水压试验系统，关闭主水路8上的溢流阀10，检查所有设备的安全性能，检查合格后开始下一步骤；具体的：检查泵（泵机）性能及泵水分压装置1中各管接的连接情况。

（2）根据参与汽缸水压试验的具体腔室、确定本次试验中需要使用的分支水路7，并打开对应的分支开关、关闭不需要的分支开关；具体的：根据汽缸水压试验所需要使用的腔室情况，确定本次试验中需使用的分支水路7，并打开该分支水路7中用于控制压力的进水阀16，同时关闭其余在本次试验中暂不需要使用的分支水路7中进水阀16。比如：对某汽轮机汽缸4的水压试验为三腔室连泵结构，那么只需打开其中与该腔室三组分支水路7上的进水阀16，其余分支水路7上的进水阀16则关闭。

（3）打开主开关6、使得高压水进入泵水分压装置1，泵水分压装置1将高压水再通过对应的分支开关控制其压力和流量、分别送入不同的腔室； 具体的：打开泵（泵机）、同时保持主开关6上的泄压阀12关闭，水源3向泵水分压装置1的主水路8注入高压水。泵水分压装置1再将高压水通过相应的分支水路7分别送入不同的腔室，同时，通过分支水路7上的进水阀16控制其压力和流量，开始对各腔室进行加压过程。

（4）当腔室内的压力到达预定值时，关闭与之对应分支水路7上的分支开关，实现该腔室的稳压；一旦主水路8或分支水路7上的水压值超过许用值时，其泄压组件工作、安全排水泄压；具体的：高压水进入分支水路7，通过进水阀16、四通接头17和分支水路末端接头19，将高压水注入汽缸4某腔室。当该腔室内的压力到达预定值时，关闭进水阀16、实现该腔室的稳压。加压过程中，一旦主水路8的压力值超过主开关6中泄压阀12的最大承受值，泄压阀12会自动打开，安全排水泄压；一旦分支水路7的压力值超过泄压阀20的最大承受值，泄压阀20会自动打开，安全排水泄压。

（5）按试验要求依次控制各腔室的压力变化，试验过程中必须保证相邻两腔室间的压差不大于设计压差值，然后稳压、观测试验结果；具体的：待各腔室压力均达到水压试验设定值后，保证各分支水路7上的进水阀16均处于关闭状态，保持各腔室的压力。

（6）试验完毕后，打开主水路8上的溢流阀10、并控制分支水路7上的泄压组件，依次对各腔室进行降压直至泄压完成，降压过程中应保证相邻两腔室间的压差值不大于试验理论压差值；具体的：降压时，只需控制分支水路7上的泄压阀20的开度，按要求降低各汽缸4腔室压力。

（7）拆卸汽轮机汽缸水压试验系统。

Claims (4)

1.汽轮机汽缸水压试验系统，包括堵板、泵水分压装置、测压装置和密封装置，堵板和密封装置将汽轮机汽缸隔离为若干个相互独立的腔室、腔室的数量对应汽缸的工作压力段，各腔室一一设置有进水口、排气口和测压装置；其特征在于，所述泵水分压装置包括主水路和与之相连的若干组分支水路，主水路前端进水口通过泵与水源连接、后端是设置有溢流阀的排水口，分支水路的前端依次设置在主水路的长度方向上、末端连接各腔室进水口，主水路上设置有控制进水总压力的主开关及泄压组件、每一条分支水路上分别设置有控制向各腔室供水压力的分支开关及泄压组件。

2.根据权利要求1所述的汽轮机汽缸水压试验系统，其特征在于，所述主开关包括四通接头、泄压阀和压力表，泄压组件是排水管道，四通接头的2个接口对应连接主水路、另外2个接头分别对应连接压力表和排水管道，排水管道上设置有泄压阀。

3.根据权利要求1所述的汽轮机汽缸水压试验系统，其特征在于，所述分支开关包括四通接头、进水阀和压力表，泄压组件包括排水管道和泄压阀，进水阀和四通接头依次设置在分支水路的前端，四通接头的2个接口对应连接分支水路、另外2个接口分别对应连接压力表和排水管道，排水管道上设置有泄压阀。

4.根据权利要求1所述的汽轮机汽缸水压试验方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）按设计要求组装汽轮机汽缸水压试验系统，关闭主水路上的溢流阀，检查所有设备的安全性能，检查合格后开始下一步骤；6. （2）根据参与汽缸水压试验的具体腔室、确定本次试验中需要使用的分支水路，并打开对应的分支开关、关闭不需要的分支开关；

（3）打开主开关、使得高压水进入泵水分压装置，泵水分压装置将高压水再通过对应的分支开关控制其压力和流量、分别送入不同的腔室；

（4）当腔室内的压力到达预定值时，关闭与之对应分支水路上的分支开关，实现该腔室的稳压；一旦主水路或分支水路上的水压值超过许用值时，其泄压组件工作、安全排水泄压；

（5）按试验要求依次控制各腔室的压力变化，试验过程中必须保证相邻两腔室间的压差不大于设计压差值，然后稳压、观测试验结果；

（6）试验完毕后，打开主水路上的溢流阀、并控制分支水路上的泄压组件，依次对各腔室进行降压直至泄压完成，降压过程中应保证相邻两腔室间的压差值不大于试验理论压差值；

（7）拆卸汽轮机汽缸水压试验系统。

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